“我們開發(fā)的深度凈化技術(shù),能夠使合成氣總硫含量達(dá)到微乎其微的效果,并能取得可觀的效益。”昨天,華爍科技股份有限公司(原湖北省化學(xué)研究院)氣體凈化事業(yè)部孔渝華研究員接受中國(guó)化工報(bào)記者采訪時(shí)透露,由華爍科技研發(fā)的合成氣深度凈化專用技術(shù),可使合成氣硫含量減至0.01ppm級(jí),使甲醇催化劑壽命延長(zhǎng)到5~6年。該技術(shù)目前已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán),并取得1項(xiàng)國(guó)際專利。
微量硫?qū)е麓呋瘎┲卸疚:ぱb置安全生產(chǎn),是長(zhǎng)期制約合成氨、甲醇等生產(chǎn)的瓶頸。微量硫的存在對(duì)甲醇催化劑壽命影響巨大,而甲醇催化劑的壽命直接影響到裝置的經(jīng)濟(jì)性。以100萬(wàn)噸甲醇/年裝置為例,甲醇催化劑一次裝填量達(dá)150~300噸,一次開車時(shí)間在25天左右,不僅催化劑成本高昂,停車造成的生產(chǎn)損失也十分巨大。
據(jù)孔渝華介紹,對(duì)多個(gè)失活甲醇催化劑的硫含量分析表明,長(zhǎng)壽命(4~6年)甲醇催化劑平均吸硫量應(yīng)小于0.16%。以甲醇催化劑平均吸硫量小于0.16%為條件,當(dāng)凈化氣總硫Ts≤0.01ppm時(shí),使用壽命在5~6年;當(dāng)Ts≤0.02ppm時(shí),使用壽命在4~5年。應(yīng)用合成氣深度凈化專用技術(shù),對(duì)低溫甲醇洗脫碳?xì)膺M(jìn)行脫硫處理,可以將總硫Ts(H2S+COS)控制在0.01ppm以下,顯著延長(zhǎng)甲醇催化劑使用壽命,提高甲醇催化劑生產(chǎn)強(qiáng)度。
孔渝華給記者算了一筆經(jīng)濟(jì)賬:以100萬(wàn)噸/年甲醇生產(chǎn)裝置為例,采用深度凈化專用技術(shù)后,如甲醇催化劑壽命從2年延長(zhǎng)到4年,則少換一爐甲醇催化劑,可節(jié)省2600萬(wàn)元(260噸×10萬(wàn)元/噸),年節(jié)資650萬(wàn)元;增加生產(chǎn)時(shí)間20天,按噸甲醇利潤(rùn)500元計(jì),年效益750萬(wàn)元;合計(jì)相當(dāng)于每年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1400萬(wàn)元。
除甲醇、合成氨領(lǐng)域外,合成氣深度凈化專用技術(shù)也在煤化工領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。2008年,該技術(shù)首次用于陜西金巢煤制油工業(yè)裝置。國(guó)際專家在對(duì)這一項(xiàng)目鑒定時(shí)指出,中國(guó)氣體凈化技術(shù)和費(fèi)托合成技術(shù)的結(jié)合,在商業(yè)上具有非常巨大的吸引力。
此前,原湖北省化學(xué)研究院開發(fā)了常溫精脫硫工藝技術(shù)(ATFD)。然而,常溫精脫硫劑在高空速(6000~8000h-1)、高凈化度(H2S+COS<0.01ppm)下不適用,他們又針對(duì)性開發(fā)了合成氣深度凈化專用技術(shù)。
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原湖北省化學(xué)研究院研發(fā)的常溫精脫硫工藝技術(shù)(ATFD),已廣泛應(yīng)用于合成氨、甲醇、食品級(jí)CO2、醋酸、IGCC、天然氣、焦?fàn)t氣、黃磷尾氣、電石尾氣、石油化工等16個(gè)行業(yè)的2600多套次裝置,并被中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為氮肥行業(yè)2007~2010年循環(huán)經(jīng)濟(jì)支撐技術(shù)。
根據(jù)中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)大中氮肥處調(diào)查統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),20年前未使用ATFD時(shí),一個(gè)中型氮肥廠的聯(lián)醇裝置中甲醇催化劑壽命僅為2~3個(gè)月,生產(chǎn)強(qiáng)度僅為500~800噸甲醇/立方米催化劑。應(yīng)用該技術(shù)后,目前甲醇催化劑使用壽命和生產(chǎn)強(qiáng)度均延長(zhǎng)10倍。然而,常溫精脫硫劑在高空速(6000~8000h-1)、高凈化度(H2S+COS<0.01ppm)下不適用。
資料顯示,國(guó)外一些企業(yè)采用特種氧化鋅進(jìn)行深度精脫H2S+COS,也可保證甲醇催化劑壽命2~3年,但應(yīng)用該方法凈化劑成本高達(dá)20萬(wàn)元/噸。在煤制原料氣中,大型裝置采用低溫甲醇洗,能達(dá)到氣體凈化與精制要求(包括總硫<0.1ppm)。然而,上海焦化廠10萬(wàn)噸甲醇/年、鎮(zhèn)海煉化化肥廠30萬(wàn)噸/年合成氨等8個(gè)裝置硫含量的測(cè)定數(shù)據(jù)表明:低溫甲醇洗后總硫有時(shí)也會(huì)>0.1ppm,是0.01ppm的10倍以上,影響催化劑壽命,所以在大型煤化工裝置的低溫甲醇洗工段后應(yīng)用合成氣深度凈化技術(shù)十分必要。